第2节 振动的描述（导学案）物理鲁科版选择性必修第一册

2. 振动的描述 导学案 物理观念 能理解振幅、周期、频率等描述振动的物理量含义，掌握振动图像（x-t图）的物理意义，建立对振动定量描述的物理认知。 科学思维 能通过分析振动图像提取关键物理量，推导周期与频率的关系，解释振动图像反映的运动状态，提升图像分析与逻辑推理能力。 科学探究 能参与“绘制弹簧振子振动图像”实验，使用传感器或打点计时器采集数据，处理数据得到x-t图并分析特征，提高实验操作与数据处理能力。 科学态度 与责任 通过了解振动描述在地震监测、机械振动控制等领域的应用，认识定量分析振动的科学价值，培养运用物理知识解决实际问题的意识。 重点：掌握振幅、周期等物理量含义及振动图像（x-t图）的解读。 难点：通过振动图像分析振动状态变化及物理量间的关联。 【知识回顾】 1．弹簧振子的位移—时间图像 (1)建立坐标系：水平的弹簧振子，以小球的 为坐标原点，沿着 方向建立坐标轴。小球在平衡位置 时它对平衡位置的位移为正，在 时为负。 (2)绘制图像：用横轴表示振子运动的 ，纵轴表示振子在振动过程中离开 的位移x，振子振动的x ­t图像如图所示，是一条正弦(或余弦)曲线。 2．简谐运动 (1)定义：如果物体的 与 的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x ­t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 (2)特点：简谐运动是最简单、最 的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。 3．简谐运动的振动图像(x ­t图像) 如图所示： (1)简谐运动的振动图像描述振动物体的 的变化规律。 (2)简谐运动的振动图像是正弦(或余弦)曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势。 【自主预习】 一　、描述简谐运动的物理量 1．振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的__ __，用A表示，国际单位：m。 (2)振动范围：振动物体运动范围为__ __的两倍。 2．全振动：类似于O→B→O→C→O的一个__ __的振动过程。 3．周期和频率 (1)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的__ __，用T表示，国际单位： s。 (2)频率：单位时间内完成全振动的__ _，用f表示，单位： Hz。 (3)周期T与频率f的关系：T＝__ __。 (4)物理意义：周期和频率都是表示物体__ __的物理量，周期越小，频率__ __，表示物体振动越快。 4．相位 用来描述周期性运动在各个时刻所处的__ __。 二、简谐运动的表达式 简谐运动的函数表达式为x＝__ _。 1．A：表示简谐运动的__ __。 2．ω：是一个与频率成正比的量，叫作简谐运动的“圆频率”，表示简谐运动的快慢，ω＝__ __＝__2 __。 3．ωt＋φ：代表简谐运动的__ __。 4．φ：表示t＝0时的相位，叫作__ __。 【思考交流1】 仔细观察傅科摆的运动，现实生活中有很多物体的运动类似于简谐运动，思考如何描述简谐运动的这种独特性呢？ 【问题体验1】 1. 表达式中A的数学含义是_______________，物理含义是_________________________，叫作振动的振幅，振幅的单位是m，振动物体运动的范围是振幅的_____倍，即__A，振幅越大，这个振动系统具有的能量也越大吗? 振幅表示振动的强弱吗？ 2. 描述任何周期性运动都要用到_______和_______这两个概念。 （1）物体从M运动到，算是一个周期吗? 为什么? 物体从P0向左运动，再回到P0向右运动，算是一个周期吗?为什么?什么过程可以叫一个周期? （2）经过一个周期，振子的振动有什么特征? （3）一个周期的振动是一个最小重复单元，也叫一次全振动，选择不同的起点，做简谐运动的物体完成一次全振动的时间_____同。 （4）周期的物理意义是什么? 周期大，表示振动得快还是慢? （5） 描述周期性过程的物理量除了周期，还有一个物理量是_______，两者的关系是_____________。物体在单位时间完成全振动次数与所用时间之比叫作振动的______，一般用______表示。_______大，表示振动得快。 （6） ω和f的关系是______________，ω 叫作简谐运动的“圆频率”，________小，表示振动得慢。 （7）ω、T和f都反应了简谐振动的快慢，对一个确定的振动来说，周期T和频率是恒定的。振动物体运动的快慢是指振动物体在振动过程中的______速度。由于简谐运动是一种_____速运动，振动物体运动的快慢只能用瞬时速度描述，它和振动的位移一样，也在做_______性变化。通过上述讨论，可以更加清晰地认识到振幅、周期和频率都是从整体上描述振动特点的物理量。 （8）请设计一个测量弹簧振子周期的方法。如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂钢球。把钢球从平衡位置向下拉一段距离A，放手让其运动，A 就是振动的______。请利用所给器材设计实验，探讨弹簧振子振动的频率与振幅是否有关、可能与哪些因素有关、完成一次全振动的路程与振幅之间的关系。 ①测量弹簧振子的周期。测量一次全振动的时间，这种误差大吗？怎么改进？ 用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间t，_______就是振动的周期。n的值取_____一些可以减少测量误差。再把振幅减小为原来的一半，用同样的方法测量振动的周期。得出振幅对周期的影响。 ②在_______开始计时可以减小测量误差， 请大家判断:小球到达最低(高)点时一起喊“到”，声音整齐吗? 由于不同学生对最低(高)点的判断不同，另外小球运动的速度在接近最低(高)点时又比较慢，所以偶然误差很大。对一次全振动进行测量得到的周期的误差也很大，原因是人的反应时间不能忽略。 ③学生开始实验并记录数据,探究不同变量之间的关系。 a.探究T与k的关系。 实验结论:振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较_____。 b.探究T与m 的关系。 实验结论:振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较____。 c.探究T与A的关系。 实验结论:振动周期与振幅大小_____关。 实验结论:对一个确定的振动系统，振动的周期和频率只与振动系统本身有关,与振幅___关,所以我们把振动系统做简谐运动的周期和频率叫作振动系统的固有周期和_____频率。 【归纳总结1】描述简谐运动的物理量 1. 振幅、位移、路程 振幅 位移 路程 定义 矢标性 变化 联系 （1）振动物体在一个周期内的路程为_____个振幅。 （2）振动物体在半个周期内的路程为____个振幅。 （3）振动物体在四分之一个周期内的路程______定等于一个振幅。 2. 全振动(如图所示)， （1） 定义:振动物体以相同的速_____相继通过同一位置所经历的过程，称为一次全振动。类似于O→_B_→___→____→____的一个完整的振动过程。 （2） 一次全振动的四个特征: ①物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态____同。 ②时间特征:历时___个周期。 ③路程特征:振幅的____倍。 ④相位特征:增加____π。 3.周期和频率 （1）周期定义:做简谐运动的物体完成一次________所需要的时间，国际单位是_______。 （2）频率定义:物体完成全振动的次数与所用_____之比，数值等于单位时间内完成全振动的________，单位:__________。 （3）T和f的关系:______________，周期(T)和频率(f)都是____量，反映了振动的______，即周期越大，频率越____，振动越____。 （4）一个振动系统的周期、频率由_______决定，与振幅_____关。 【问题体验2】 如图所示： 1.甲、乙这两个简谐运动的振幅和周期、频率_______同；只用振幅、周期、频率_______(填“能”或“否”）完整描述一个简谐运动的全部规律。 2.表达式中用_________符号代表物体此时所处的状态，称为_________，其中φ称作________,或________。 3.甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式。 甲：_________________________，乙：________________________。 【归纳总结2】 1.简谐运动表达式的理解 做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式为x=Asin(ωt+φ), 由简谐运动的表达式可以直接读出振幅_____、圆频率_____和初相______。据ω=________或ω=2πf可求周期_____或频率_____，可以求某一时刻质点的位移x。 2.简谐运动的相位及相位差 （1）_________表示相位，描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同______，是描述不同振动的振动步调的物理量。它是一个随时间变化的量，相当于一个角度，相位每增加2π，意味着物体完成了_____次全振动。 （2）相位差是指两个相位之___，在实际应用中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，它反映出两个简谐运动的______差异。 1.一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（　　） A．若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B．若时刻和时刻振子的加速度相同，则振子的速度一定相同 C．若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等 D．若，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等 2.（2024·河北·高考真题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（　　） A． B． C． D． 3．如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．简谐运动的振幅为6cm B．t=0.3s时头部向正方向运动 C．t=0.4s时头部受到的回复力最大 D．t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度相同 4．钓鱼人的漂露出水面几格就叫几目。如图所示，当漂静止时露出水面3目，鱼儿咬钩至1目时迅速松开，该时刻可认为漂的速度为零，随后漂在竖直方向上做简谐运动。当漂露出水面5目时（　　） A．漂的浮力小于重力 B．漂的速度不为零 C．漂的动能最大 D．漂的加速度为零 5.（2025·江苏·高考真题）如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则（　　） A．释放瞬间，物块加速度为零 B．物块和木箱最终仍有相对运动 C．木箱第一次到达最右端时，物块速度为零 D．物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变 6．某同学找来粗细均匀的圆柱形木棒，下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中，如图所示。竖直向下按压后静止释放，木棒开始在液体中上下振动（不计液体粘滞阻力），其运动可视为简谐运动，测得其振动周期为，以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图所示。其中A为振幅。则木棒在振动过程中，下列说法正确的是（　　） A．时，木棒的重力大于其所受的浮力 B．振动过程中木棒的机械能不守恒 C．开始计时内木棒所经过的路程是 D．木棒的位移函数表达式是 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2. 振动的描述 导学案 物理观念 能理解振幅、周期、频率等描述振动的物理量含义，掌握振动图像（x-t图）的物理意义，建立对振动定量描述的物理认知。 科学思维 能通过分析振动图像提取关键物理量，推导周期与频率的关系，解释振动图像反映的运动状态，提升图像分析与逻辑推理能力。 科学探究 能参与“绘制弹簧振子振动图像”实验，使用传感器或打点计时器采集数据，处理数据得到x-t图并分析特征，提高实验操作与数据处理能力。 科学态度 与责任 通过了解振动描述在地震监测、机械振动控制等领域的应用，认识定量分析振动的科学价值，培养运用物理知识解决实际问题的意识。 重点：掌握振幅、周期等物理量含义及振动图像（x-t图）的解读。 难点：通过振动图像分析振动状态变化及物理量间的关联。 【知识回顾】 1．弹簧振子的位移—时间图像 (1)建立坐标系：水平的弹簧振子，以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。 (2)绘制图像：用横轴表示振子运动的时间t，纵轴表示振子在振动过程中离开平衡位置的位移x，振子振动的x ­t图像如图所示，是一条正弦(或余弦)曲线。 2．简谐运动 (1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x ­t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 (2)特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。 3．简谐运动的振动图像(x ­t图像) 如图所示： (1)简谐运动的振动图像描述振动物体的位移随时间的变化规律。 (2)简谐运动的振动图像是正弦(或余弦)曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势。 【自主预习】 一　、描述简谐运动的物理量 1．振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的__最大距离__，用A表示，国际单位：m。 (2)振动范围：振动物体运动范围为__振幅__的两倍。 2．全振动：类似于O→B→O→C→O的一个__完整__的振动过程。 3．周期和频率 (1)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的__时间__，用T表示，国际单位： s。 (2)频率：单位时间内完成全振动的__次数__，用f表示，单位： Hz。 (3)周期T与频率f的关系：T＝____。 (4)物理意义：周期和频率都是表示物体__振动快慢__的物理量，周期越小，频率__越大__，表示物体振动越快。 4．相位 用来描述周期性运动在各个时刻所处的__不同状态__。 二、简谐运动的表达式 简谐运动的函数表达式为x＝__Asin(ωt＋φ)__。 1．A：表示简谐运动的__振幅__。 2．ω：是一个与频率成正比的量，叫作简谐运动的“圆频率”，表示简谐运动的快慢，ω＝____＝__2πf__。 3．ωt＋φ：代表简谐运动的__相位__。 4．φ：表示t＝0时的相位，叫作__初相__。 【思考交流1】 仔细观察傅科摆的运动，现实生活中有很多物体的运动类似于简谐运动，思考如何描述简谐运动的这种独特性呢？ 【问题体验1】 1. 表达式中A的数学含义是_______________，物理含义是_________________________，叫作振动的振幅，振幅的单位是m，振动物体运动的范围是振幅的_____倍，即__A，振幅越大，这个振动系统具有的能量也越大吗? 振幅表示振动的强弱吗？ 2. 描述任何周期性运动都要用到_______和_______这两个概念。 （1）物体从M运动到，算是一个周期吗? 为什么? 物体从P0向左运动，再回到P0向右运动，算是一个周期吗?为什么?什么过程可以叫一个周期? （2）经过一个周期，振子的振动有什么特征? （3）一个周期的振动是一个最小重复单元，也叫一次全振动，选择不同的起点，做简谐运动的物体完成一次全振动的时间_____同。 （4）周期的物理意义是什么? 周期大，表示振动得快还是慢? （5） 描述周期性过程的物理量除了周期，还有一个物理量是_______，两者的关系是_____________。物体在单位时间完成全振动次数与所用时间之比叫作振动的______，一般用______表示。_______大，表示振动得快。 （6） ω和f的关系是______________，ω 叫作简谐运动的“圆频率”，________小，表示振动得慢。 （7）ω、T和f都反应了简谐振动的快慢，对一个确定的振动来说，周期T和频率是恒定的。振动物体运动的快慢是指振动物体在振动过程中的______速度。由于简谐运动是一种_____速运动，振动物体运动的快慢只能用瞬时速度描述，它和振动的位移一样，也在做_______性变化。通过上述讨论，可以更加清晰地认识到振幅、周期和频率都是从整体上描述振动特点的物理量。 （8）请设计一个测量弹簧振子周期的方法。如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂钢球。把钢球从平衡位置向下拉一段距离A，放手让其运动，A 就是振动的______。请利用所给器材设计实验，探讨弹簧振子振动的频率与振幅是否有关、可能与哪些因素有关、完成一次全振动的路程与振幅之间的关系。 ①测量弹簧振子的周期。测量一次全振动的时间，这种误差大吗？怎么改进？ 用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间t，_______就是振动的周期。n的值取_____一些可以减少测量误差。再把振幅减小为原来的一半，用同样的方法测量振动的周期。得出振幅对周期的影响。 ②在_______开始计时可以减小测量误差， 请大家判断:小球到达最低(高)点时一起喊“到”，声音整齐吗? 由于不同学生对最低(高)点的判断不同，另外小球运动的速度在接近最低(高)点时又比较慢，所以偶然误差很大。对一次全振动进行测量得到的周期的误差也很大，原因是人的反应时间不能忽略。 ③学生开始实验并记录数据,探究不同变量之间的关系。 a.探究T与k的关系。 实验结论:振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较_____。 b.探究T与m 的关系。 实验结论:振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较____。 c.探究T与A的关系。 实验结论:振动周期与振幅大小_____关。 实验结论:对一个确定的振动系统，振动的周期和频率只与振动系统本身有关,与振幅___关,所以我们把振动系统做简谐运动的周期和频率叫作振动系统的固有周期和_____频率。 【归纳总结1】描述简谐运动的物理量 1. 振幅、位移、路程 振幅 位移 路程 定义 矢标性 变化 联系 （1）振动物体在一个周期内的路程为_____个振幅。 （2）振动物体在半个周期内的路程为____个振幅。 （3）振动物体在四分之一个周期内的路程______定等于一个振幅。 2. 全振动(如图所示)， （1） 定义:振动物体以相同的速_____相继通过同一位置所经历的过程，称为一次全振动。类似于O→_B_→___→____→____的一个完整的振动过程。 （2） 一次全振动的四个特征: ①物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态____同。 ②时间特征:历时___个周期。 ③路程特征:振幅的____倍。 ④相位特征:增加____π。 3.周期和频率 （1）周期定义:做简谐运动的物体完成一次________所需要的时间，国际单位是_______。 （2）频率定义:物体完成全振动的次数与所用_____之比，数值等于单位时间内完成全振动的________，单位:__________。 （3）T和f的关系:______________，周期(T)和频率(f)都是____量，反映了振动的______，即周期越大，频率越____，振动越____。 （4）一个振动系统的周期、频率由_______决定，与振幅_____关。 【问题体验2】 如图所示： 1.甲、乙这两个简谐运动的振幅和周期、频率_______同；只用振幅、周期、频率_______(填“能”或“否”）完整描述一个简谐运动的全部规律。 2.表达式中用_________符号代表物体此时所处的状态，称为_________，其中φ称作________,或________。 3.甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式。 甲：_________________________，乙：________________________。 【归纳总结2】 1.简谐运动表达式的理解 做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式为x=Asin(ωt+φ), 由简谐运动的表达式可以直接读出振幅_____、圆频率_____和初相______。据ω=________或ω=2πf可求周期_____或频率_____，可以求某一时刻质点的位移x。 2.简谐运动的相位及相位差 （1）_________表示相位，描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同______，是描述不同振动的振动步调的物理量。它是一个随时间变化的量，相当于一个角度，相位每增加2π，意味着物体完成了_____次全振动。 （2）相位差是指两个相位之___，在实际应用中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，它反映出两个简谐运动的______差异。 1.一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（　　） A．若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B．若时刻和时刻振子的加速度相同，则振子的速度一定相同 C．若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等 D．若，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等 【答案】CD 【详解】A．振子的位移大小等于一个振幅，不一定等于的整数倍，选项A错误； B．振子的加速度相同，则位移一定相同，速度大小一定相同，但是方向不一定相同，即速度不一定相同，选项B错误； C．若，则在时刻和时刻振子回到原来的位置，则弹簧的长度一定相等，选项C正确； D．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，则在时刻和时刻振子的速度大小一定相等，选项D正确。 故选CD。 2.（2024·河北·高考真题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的图像．已知轻杆在竖直面内长,电动机转速为．该振动的圆频率和光点在内通过的路程分别为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】紫外光在纸上的投影做的是简谐振动，电动机的转速为 因此角频率 周期为 简谐振动的振幅即为轻杆的长度，12.5s通过的路程为 故选C。 3．如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．简谐运动的振幅为6cm B．t=0.3s时头部向正方向运动 C．t=0.4s时头部受到的回复力最大 D．t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度相同 【答案】B 【详解】A．通过题图乙可知，简谐运动的振幅为3cm,故A错误； B．通过图像，可知t=0.3s时，头部正由最下部返回到平衡位置，头部向正方向运动，故B正确； C．由图像知t=0.4s时头部运动到平衡位置，头部受到的回复力最小，故C错误； D．由图像知可知，t=0.3s和t=0.5s时，头部的位移大小相等，方向相反，所以头部的加速度大小相等，方向也相反，故D错误。 故选B。 4．钓鱼人的漂露出水面几格就叫几目。如图所示，当漂静止时露出水面3目，鱼儿咬钩至1目时迅速松开，该时刻可认为漂的速度为零，随后漂在竖直方向上做简谐运动。当漂露出水面5目时（　　） A．漂的浮力小于重力 B．漂的速度不为零 C．漂的动能最大 D．漂的加速度为零 【答案】A 【详解】由图可知在最低点时漂露出水面1目，根据简谐运动的对称性可知，漂露出水面5目时，其速度为零，动能为零，加速度竖直向下，此时浮力小于重力。 故选A。 5.（2025·江苏·高考真题）如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则（　　） A．释放瞬间，物块加速度为零 B．物块和木箱最终仍有相对运动 C．木箱第一次到达最右端时，物块速度为零 D．物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，释放时，物块与木箱发生相对滑动，且有摩擦力，根据牛顿第二定律可知释放时物块加速度不为0，故A错误； B．由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动，所以弹簧的弹性势能会减少，直到弹簧的最大弹力满足以下分析的：设物块与木箱之间的最大静摩擦力为，物块质量为，对物块根据牛顿第二定律 设木箱质量为，对物块与木箱整体，根据牛顿第二定律 可得 即弹簧的最大弹力减小到后，二者一起做简谐运动，故B错误； C．根据AB选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前，有相对滑动，木箱第一次到达最右端时，物块速度不为零，故C错误； D．开始滑块的加速度向右，物块与滑块第一次共速前，物块相对滑块向左运动，受到向右的摩擦力，共速前二者有相对滑动，摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力，保持不变，故D正确。 故选D。 6．某同学找来粗细均匀的圆柱形木棒，下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中，如图所示。竖直向下按压后静止释放，木棒开始在液体中上下振动（不计液体粘滞阻力），其运动可视为简谐运动，测得其振动周期为，以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图所示。其中A为振幅。则木棒在振动过程中，下列说法正确的是（　　） A．时，木棒的重力大于其所受的浮力 B．振动过程中木棒的机械能不守恒 C．开始计时内木棒所经过的路程是 D．木棒的位移函数表达式是 【答案】B 【详解】A．时，木棒在最低点，合力向上，木棒的重力小于其所受的浮力，故A错误； B．由于木棒振动过程中除重力外浮力做功，振动过程中木棒的机械能不守恒，故B正确； C．振幅，由 开始计时内木棒所经过的路程是，故C错误； D．圆频率 振动方程为 由时，解得 木棒的位移函数表达式是，故D错误。 故选B。 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $